數字化浪潮下強度試驗數據管理模式研究

李伯超

摘 要 本文對強度試驗數據管理內涵進行了剖析，針對數字化的趨勢以強度所為例對強度試驗數據歸檔管理現狀進行了分析，結合試驗數據的管理需求，對強度試驗數據歸檔管理模式進行了研究與構建，指出數字化浪潮下，檔案工作應突破傳統的管理方式、管理范圍，順應時代潮流從管檔案實體到管檔案數據，從手工操作到信息化智能化操作，從檔案資源分散利用到聯網共享進行變革。

關鍵詞 數字化 試驗數據 檔案管理 變革

Abstract This paper explores the connotation of intensity test data management， analyzes the current situation of intensity test data archiving management based on the trend of digitization， and studies and constructs the management mode of intensity test data archiving in combination with the management demand of test data. It points out that in the digitization wave， archival work should break the traditional management mode and scope， and follow the trend of the times. Reform should be made from managing archives entities to managing archives data， from manual operation to information-based intelligent operation， from decentralized utilization of archives resources to online sharing.

Keyword digitization; test data; archives management; reform

隨著現代科學技術的突飛猛進，以數據驅動的管理決策機制開始成為越來越多的企業運行態勢[1]。航空技術研究行業作為高科技產業，試驗數據已然成為推動航空技術發展的源動力，創造航空價值、探索航空新知的源泉，而強度試驗數據作為航空結構設計的約束屏障，決定著航空結構設計的安全性、可靠性、穩定性、舒適性以及適應性，強度試驗的價值及其試驗數據的重要性也就不言而喻。在數字化浪潮下，如何加強對強度試驗數據的有效管理，從管檔案實體到管檔案數據，促進數據共享是目前檔案管理模式轉型中碰到的新瓶頸，必須尋求新的突破。

一、數據管理的內涵

數字化狂潮的強襲下，數據管理理念隨著數據表現形式的多樣化其管理范圍也在不斷拓展，數據管理理念最早出現在計算機領域，隨著e-Science環境的形成和計算機的大規模使用，數據管理才逐漸滲透到了情報、檔案領域[2]。

1.試驗數據設計。即試驗數據的產出。包括對強度試驗環境信息及背景的描述，以及整個試驗過程、試驗結果等產生數據信息的匯總。試驗數據的產出主要在強度試驗項目的實施過程中，具體產生在各科研室的試驗技術信息系統以及項目管理信息系統中，為試驗的前期準備階段。

2.試驗數據組織。即試驗數據的收集。通過對各試驗系統的接口對接，試驗數據的標準統一、數據格式的規范化，實現試驗數據源的統一及規范化管理。強度試驗數據一般由信息化部門及檔案管理部門統一規劃，通過信息化手段聯合組織管理，此為試驗的組織把控，綜合管理階段。

3.試驗數據使用。即對試驗數據的利用。在試驗數據歸檔后進行合理組織，有效管理的基礎上實現試驗數據的信息共享。充分開發、深度挖掘其潛在價值最大化試驗數據的利用，試驗數據的利用情況很大程度上決定著對試驗數據價值的評估。

二、強度試驗數據管理現狀

1.強度所信息化建設現狀。航空工業強度所（以下簡稱強度所）是我國航空工業唯一的飛機結構強度研究中心和地面強度驗證試驗基地，面向全行業承擔全尺寸飛機結構地面強度鑒定與驗證試驗。近年來，強度所數字化不斷加深與主營業務的深度融合，強度試驗管理信息化水平和試驗數字化能力得到了全面加強。試驗數字化能力的提升為加強試驗數據管理提供了堅實的基礎。試驗數字化手段對業務的覆蓋，對試驗數據規范化管理提供了數據基礎與技術保障。試驗數字化的推廣，實現了數據源的統一。基于人力資源管理系統強度所實現了人員信息的統一數據源，基于試驗協同管理平臺實現了試驗過程各類圖文檔數據的統一數據源，基于OA系統實現了政務公文統一數據源。強度試驗數字化在型號驗證全過程中的深度應用為強度試驗數據歸檔管理提供了充足的數據資源，為數據的全生命周期管理探索提供了可能。

2.試驗數據歸檔管理現狀。試驗數據作為檔案資源的一部分，作為強度試驗的重要輸出、飛機型號試驗和鑒定結論的唯一支撐，是航空產品研制的寶貴財富。但目前強度試驗數據歸檔類型及管理方式仍未跟上信息化的快速發展與建設，試驗數據歸檔管理面臨著挑戰。數據采集方面：強度試驗主要以試驗數據為主要信息輸出，圍繞試驗數據結果進行文檔產出。試驗專業、數據類型、數據格式多樣，數據體量巨大且逐漸向多元化、多樣化擴展，數據資源中半結構化數據以及非結構化數據所占比重越來越大。強度所試驗數據的采集目前尚未根據各個試驗專業試驗數據的特征，制定統一的試驗數據入庫規范或標準，構建相應的試驗數據存儲結構，這對實現結構強度試驗數據的標準化管理造成了一定的困難。管理上，強度試驗數據管理缺少統一的數據歸檔管理規范和管理機制。數據管理體制建設上只有各業務獨立的數據管理標準，導致檔案管理系統與試驗技術子系統之間相互獨立，各技術子系統相互之間也在獨立運行，數據信息以線下方式相互參考、輔助。技術上，強度試驗質量記錄、試驗過程性文件在線歸檔管理仍未全方位鋪開。技改檔案仍在進行紙質手工管理，電子化管理進展緩慢。試驗測量數據、試驗數模等大多是保存在磁帶、硬盤、光盤等介質上，其歸檔管理仍停留在脫機存儲階段。強度試驗數據傳統管理手段與在線歸檔管理相互交錯強度試驗全生命周期管理過程，這就對試驗數據管理上保持數據的系統性、完整性、連貫性造成了困難。數據關聯上，信息化的加速推進使試驗數據不管是數據類型還是數量、格式都得到了快速積累及海量增長。目前只有部分試驗數據進行了自動歸檔采集，且采集到的試驗數據相對獨立。并且數據管理只有將試驗結果進行了片面的文檔管理，全過程的試驗數據未納入強度試驗歸檔范圍進行有效歸檔管理。各試驗關聯關系不明確，數據集成性、關聯性低，數據的范圍和層級間關聯方式尚不明確，無法以此開展對數據的分析處理和信息提取，造成數據信息的共享性得不到保障。

三、強度試驗數據管理工作目標

1.完善檔案管理體系。建立全面的試驗數據檔案管理體系，明確各類數據的歸檔范圍及存儲格式，實現試驗數據的信息共享。保障試驗數據歸檔、過程控制的痕跡化管理，數據流轉的可追溯性，保證試驗數據的真實性和完整性。

2.構建數據資源目錄體系。建立結構規范、數據齊全、數據層級明確的試驗數據檔案資源目錄體系，將數據資源管理納入日常檔案管理體制與工作機制，提供統一的數據資源定位，開展有效的數據分析處理和信息提取，為強度分析及型號研制提供有力支撐。

3.與業務相融合。以數字化為突破口，借助信息化手段，完善檔案管理系統對業務的覆蓋。統一數據源，打通強度數據流和檔案業務流的縱向集成，建立試驗數據之間的關聯，對數據的歸檔管理貫穿到整個試驗管理生命周期。

四、試驗數據采集、歸檔管理規劃

強度試驗業務主要以靜強度試驗、動強度試驗、疲勞試驗、熱強度試驗、噪聲試驗、氣候環境試驗等六類結構強度驗證技術為主，所采用的試驗信息系統也是針對此六類結構強度驗證技術進行信息數據采集、仿真分析、無損檢測、計量校準等。因此試驗數據管理類別的構建、試驗數據的采集不僅僅局限于試驗產生的結果性數據，還包含大量的試驗功能輔助性數據及試驗環境數據等。

結合六類結構強度驗證技術，以試驗階段、試驗過程為劃分依據筆者將強度試驗數據共分為八大類數據類別，即試驗件數據、試驗設計數據、試驗測量數據、試驗環境數據、試驗過程數據、虛擬仿真數據、試驗評估數據和試驗項目數據。下面筆者就各試驗階段的特征對劃分的各數據類別進行定義并對其數據歸檔采集范圍及其體現方式進行規劃、說明。

試驗件數據：主要收集試驗件及軟件構型數據，包括航空器結構強度所需要的尺寸、材料等數據信息。具體體現在試驗任務書、試驗件數模等試驗前的項目管理性文件、試驗依據性文件中。試驗設計數據：用試驗設計方法針對強度試驗項目進行載荷處理，對試驗支持、加載系統、控制系統和測量系統進行設計。具體體現在試驗設計總體要求、試驗大綱、試驗設計模型等試驗設計文件。試驗測量數據：針對強度試驗項目集成試驗控制系統和測量系統對試驗數據信息進行信息采集。具體包括位移測量數據、應變測量數據、試驗貼片數據、試驗視頻等。試驗環境數據：集中收集強度試驗項目的試驗環境及其使用設備情況等的數據信息。具體包括不同強度試驗使用的測量設備、加載設備、控制設備等的基礎信息，不同杠桿類型和數量，膠布帶、拉壓墊類型和數量，專用件信息，試驗項目種類、工況數量等數據信息。試驗過程數據：收集強度試驗過程中所產生的過程文件和質量控制數據。涵蓋的數據包括試驗任務書、測量任務書等輸入條件數據，試驗計劃網絡圖、試驗項目分類單等過程文檔數據，傳感器使用通知單、貼片記錄表、位移記錄表、位移測量點現場安裝記錄表等現場記錄表單。虛擬仿真數據：主要收集根據試驗任務書描述的試驗項目及工況載荷要求基于三維模型進行有限元仿真分析，得到的定量仿真試驗結果。試驗評估數據：系統分析、論述飛行器強度試驗結構的各方面所產生的各類結論性數據。具體包括強度試驗項目的測量報告、無損檢測報告、扣重報告、試驗總報告等試驗評估結論數據。試驗項目數據：收集強度試驗項目基礎信息、場地位置、試驗團隊等信息。主要包括場地信息（廠房、位置坐標等）、試驗團隊信息等數據。

五、強度試驗數據歸檔管理構建

1.建立試驗數據歸檔管理體系。試驗數據要集中統一到檔案管理部門進行集中管控、利用，要有一套完善的強度試驗數據管理制度、管理體系。從強度試驗研究的業務特點出發，明確管理歸檔數據范圍，明確單位組織機構的劃分及相應的管理職責，數據級別的劃分以及數據的歸檔管理標準，各試驗系統接口標準的統一規劃和標準制定，實現試驗數據歸檔管理的合理化、規范化。

2.實現數據歸檔管理與試驗業務相融合。針對強度試驗業務，界定試驗數據管理類別，劃定試驗數據歸檔范圍，將試驗數據與試驗信息資源進行集成化管理。根據歸檔要求針對強度試驗專業、試驗項目以及試驗階段形成三級強度試驗數據細分，并以此規范歸檔數據類別及數據結構。以歸檔數據串連整個強度試驗過程，從試驗件接收、試驗設計、測量、試驗、評估與試驗的虛擬分析到試驗環境配置以及項目團隊信息等進行時時歸檔并相互關聯，以試驗數據追溯整個試驗過程進而反向推測整個試驗技術、試驗動態。

3.數據歸檔管理電子化、痕跡化。試驗數據以電子信息管理為主、紙質文件管理為輔。以信息化管理為主要工作方式和手段，逐步實行圖紙設計、測量數據采集、報告審簽、歸檔管理全流程電子化處理的單軌運行機制。為保證歸檔試驗數據的真實、可靠，在試驗數據流轉過程中各批準以及歸檔環節利用信息化控制和授權簽名等技術實現試驗數據的痕跡化管理，保障數據流轉過程的可追溯性。

4.構建強度試驗知識管理庫。進行跨部門的試驗數據與信息整合，進行強度試驗業務資源數據集成，統一數據源，將試驗數據與試驗信息資源進行集成化管理，對分散的試驗數據進行統一歸檔收集、組織整理，且相互關聯，互為鏈接[3]，沉淀、積累成富有強度特色的試驗知識管理庫，實現試驗數據資源的歸檔收集、信息發布、資源交換與共享，建立快速發現、定位和檢索的強度試驗數據庫。

本文分析了強度試驗數據歸檔管理的現狀，結合試驗數據的管理需求[4]，對強度試驗數據歸檔管理模式進行了探究。數字化浪潮下，檔案工作應突破傳統的管理方式、管理范圍，順應時代潮流從管檔案實體到管檔案數據，從手工操作到信息化智能化操作，從檔案資源分散利用到聯網共享進行變革，改變檔案工作的方法和手段，拓寬檔案管理的內容，掌握檔案數據資源從而進行檔案的系統、深度、精準地開發利用。

參考文獻

[1]童楠楠，朝樂門.大數據時代下數據管理理念的變革：從結果派到過程派[J].情報理論與實踐，2017（2）：60-65.

[2]錢錦琳，劉桂鋒.國外科研數據管理研究綜述[J].情報理論與實踐，2017（10）：130-134.

[3]江群.運用知識管理理念探討試驗數據管理[J].思想文庫，2018（7）：92-93.

[4]沈霞娟，寧玉文，高東懷，等. 教育信息資源目錄體系設計與構建研究[J].信息技術，2013（3）：111-117.